8086的存储器读周期

    8086在执行读取内存数据送往寄存器的传送指令时，进入存储器读周期。图2．7是存储器读周期的时序图。图中左边所列为8086的一些引脚名称，也是引脚信号的名称，所画波形为引脚信号随时间变化的情况。图中一些信号(如ADl5～ADO)的波形在某个时间段内为上下两条线，这表示在该段时间内一组信号线中有的为高电平，有的为低电平。一些信号(如ADl5～ADO)的波形从某个时刻起由上下两条线变成位于中间的一条线，或由中间的一条线上变成上下两条线，这表示由输出高电平／低电平变成高阻状态(第三态)或由高阻状态变成正常电平输出。图中的波形交叉(如A19／s6～A16／s3在T2中间的一段时间)表示一组信号正在进行切换，有的可能由高电平变低电平，有的可能由低电平变高电平。

    由于封装体积的限制，8086的一些引脚是复用的，由内部的多路开关按时间段分配不同的用途。例如，A19／S6在T1期间输出最高地址位A19，在T2～T4期间输出状态信号s6。A18／s5～A16／s3和／s7与此类似。

    CLK是8086的时钟信号，当时钟步率为5 MHz时，一个时钟周期为200 ns。

    ADl5～AD0是地址／数据复用引脚。在T1期间输出地址(地址的低16位A15～A0)，在T2的中间开始切换，作数据线用。在图2．7中，ADl5～ADO在切换成数据线后有一段时间为高阻状态。这是因为，从切换完成到数据出现需要一段时间(存储器的读操作需要等读控制信号变为有效后，还需要一定的时间数据才能被读出)，这段时间ADl5～AD0没有信息源驱动。

    为数据传送允许，该信号为低电平表示允许传送数据。这个信号一般用于数据收发器的数据传送允许控制。

    ALE是地址锁存允许。在T1期间ALE为高电平，此期间地址复用线上输出地址信息，当ALE变低电平时(下降沿)，地址复用线上的地址已达到稳定。因此可利用ALF的下降沿将地址锁存到8086外部的地址锁存器中。   

    M／用来区别是存储器操作还是I／O操作。该信号为高电平，表示当前进行的是存储器操作；为低电平，表示进行的是I／0操作。

    是读控制信号。该信号用来读出指令所指定的地址单元中的内容，送到数据总线，或者让指定的I／0端口中的数据送到数据总线。该信号还用来打开数据通路。   

    DT／为数据发送和接收控制。当CPU在一个总线周期中需向外部提供数据时，该信号为高电平；当CPU在一个总线周期中准备接收外界的数据时，该信号为低电平。对于存储器读周期，CPU要接收从存储器读出的数据，故该信号为低电平。DT／一般用来控制数据收发器的数据传送方向。

    图2．8是8086系统的简图，图中数据收发器的外部特性如表2．1所示。其中，为允许控制，T为传输方向控制。

    对存储器读周期时序的理解需将图2．7和图2．8结合起来，即对时序的理解需从时间和空间两个方面着手。下面就用这一方法来分析一条具体指令的存储器读周期的执行过程。

    “MOV AX，[2000 H]”是一条数据传送指令，采用直接寻址方式。假定当前DS=1000H，则源操作数的物理地址为12000H。该指令的功能是将地址码为12000H的字(即地址码为12000H和12001H的两个存储单元的内容)从内存中读出，送至Ax。当这条指令被执行时，8086进入存储器读周期。下面是该周期的一些主要的环节。

    ①在T1的开始，M／变为高电平，表示当前进行的是存储器操作；DT／
变为低电平，使数据收发器的数据传送方向置成指向cPu(A—B)。这两个信号的输出电平一直保持到存储器读周期的结束。在Tl开始不久，地址／状态复用线(A19／s6～A16／s3)和地址／数据

复用线(ADl5～AD0)输出地址(地址值为12000H)，于是，这一地址出现在地址锁存器的输

入端。在T1开始不久，控制／状态复用线／s7输出控制信号。

    ②在T1期间，地址锁存允许ALE输出一个正脉冲，在ALE的后沿前夕，复用线上的地址信号已达到稳定状态。在ALE后沿(下降沿)的作用下，地址(12000H)被锁存到地址锁存器，随即出现在系统的地址总线上，经地址译码器译码，选中12000H开始的两个存储单元(这时还不能读出)。

    ③在T2开始不久，变为低电平，允许数据收发器进行数据传送。注意此前DT／R已变为低电平，所以从数据总线到CPu的数据通道被打通。

    ④在T2经过了约一半周期，地址／状态复用线开始输出状态信号，地址／数据复用线也进行切换，作为数据线使用。与此同时，读信号RD也变为有效(低电平)。

    ⑤在和M／的作用下，地址译码选中的存储单元的内容被读出，经数据缓冲器进入数据总线。由于数据收发器早已被允许，并且传输方向是指向CPU的，所以，读出数据通过数据收发器，出现在地址／数据复用线ADl5～ADO上。

    ⑥在T4的开始时刻(或者说在T3的结束)，cPu读取ADl5～AD0上的输人数据，并送到指令指定的寄存器Ax中。至此，指令规定的操作完成。在T4期间，一些信号恢复到初始状态(变为无效)。